Rust Web框架有哪些

發(fā)布時間：2021-11-19 16:54:28 來源：億速云閱讀：450 作者：iii 欄目：開發(fā)技術(shù)

這篇文章主要講解了“Rust Web框架有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Rust Web框架有哪些”吧！

Rust常見Web框架

Rust目前已知的Web框架也有幾十種，在flosse的rust-web-framework-comparison開源項目里面詳細列出(見文末參考資料的鏈接)，感興趣的可以查看。但遺憾的是官方也沒有給出支持或者推薦的Web框架，所以我們就實際項目簡單使用的情況，挑出幾個比較下，希望給大家選型框架時參考下。

Rust Web框架的難點

在比較這些框架之前，我們先回顧下Rust語言處理Web流程困難的地方。眾所周知，Rust近年發(fā)展迅猛，同時也帶來一些新的概念，比如生命周期等，另外rust沒有全局狀態(tài)，或者說實現(xiàn)比較困難，以及編譯檢查比較嚴(yán)格，相對速度也比較慢，這樣對實現(xiàn)web框架帶來一些困難，下來我們看下這些框架的實現(xiàn)情況。

Rust Web框架分類

Rust Web框架中，hyper、h3、tiny-http屬于底層一些的框架，比如hyper，很多框架都是基于它開發(fā)的，它也是Rust語言中比較老牌的框架;Rocket框架相對比較專注，大名鼎鼎的tokio的作者實現(xiàn)的Tower，目前跟warp交流較多，有可能會合并大家也可以持續(xù)關(guān)注;iron、gotham、nickel、rouille、actix-web功能相對全面些，就像其中Actix框架整個體系龐大，下面又拆分出許多子框架：web、http、net等。

Rust主流Web框架的比較

下面我們終于進入正題，挑出幾個我們實際項目中使用過的框架進行比較。當(dāng)然，可能有些框架的特性我們并未涉獵，文中有不妥之處歡迎指正。

Hyper

第一個出場的就是hyper，它的特點就是高性能，后面會給出的壓測結(jié)果，跟actix-web差不多;另外首先實現(xiàn)了Client組件，方便寫單元測試驗證;前面也提到很多web框架基于hyper實現(xiàn)，側(cè)面說明他底層的封裝還是不錯的。不過它也有些缺點：

hyper應(yīng)用側(cè)的功能相對少，所以會導(dǎo)致很多框架又在他的基礎(chǔ)上繼續(xù)封裝;
通過match block實現(xiàn)路由，這個筆者認為是一個比較明顯的缺點; 比如下面的例子：

async fn response_examples(     req: Request<Body>,client: Client<HttpConnector> ) -> Result<Response<Body>> {     match (req.method(), req.uri().path()) {         (&Method::GET, "/index.html") => {             Ok(Response::new(INDEX.into()))         },        (&Method::GET, "/json_api") => {             api_get_response().await         }         _ => {    Ok(Response::builder().status(StatusCode::NOT_FOUND)                 .body(NOTFOUND.into())                 .unwrap())         }     } }

這是一個典型的hyper的實現(xiàn)，但實際項目中的match塊處理較復(fù)雜的流程時往往需要翻一兩頁，這樣開發(fā)和review都相對困難。

Actix-web

Actix-web是已知的所有web框架實現(xiàn)了actor模型，由微軟的工程師 Nikolay 開發(fā)，Azure用的比較多;超級快是另一個優(yōu)點，在web性能評測網(wǎng)站刷榜，但有取巧嫌疑，下面會展開說下他怎么做的;底層基于tokio。整體層級結(jié)構(gòu)如下：

tokio && futures -> actix-net/actix-rt -> actix-net/其他子crate -> actix-web

對于整個actix來說，功能還是比較豐富;今年6月發(fā)布的的1.0，進一步簡化actor模塊，service替代handle，大量的簡化代碼。

缺點：大量的unsafe(如下圖)，導(dǎo)致經(jīng)常有開發(fā)爆出堆棧溢出的bug;這也是他性能最好的原因之一;

Rust Web框架有哪些

他的另外一個缺點，代碼質(zhì)量不高，頻繁變動，至少是web模塊這塊，文檔和實例也不全;比如0.7版的handle，到1.0版變成service，他封裝的responder，也不穩(wěn)定，下面跟rocket的實現(xiàn)一起展開比較。

Rocket

Rocket是目前Rust主流的Web框架之一，github項目有8.9k的star。而它的http處理部分就是基于前面提到的Hyper。從官方資料看，具有如下三個特點：

類型安全;
上手簡單，讓你更專注于自己的業(yè)務(wù);
組件豐富，且?guī)缀醵伎梢宰远x;

Rocket從筆者使用經(jīng)驗來看：確實上手非?？?，對各種語言背景的開發(fā)人員都相對友好;擴展容易，他的組件幾乎都可以自定義，requestGuard、state、fairing 都可以定制;另外，文檔、example都非常詳細，預(yù)定義很多宏，非常方便; Rocket的缺點：性能上會略差些，后面會給出壓測數(shù)據(jù)。不過他的async分支也快發(fā)布了，都打磨了幾個月，大家可以關(guān)注;

匯總

簡單匯總一個表格(如下圖)，總結(jié)下：從大家的關(guān)注度上，Rocket勝出;Actix-web的功能會多些，比如websocket等;從使用和應(yīng)用層的周邊支持上，Rocket做的最好;所以不太在意性能的話，建議選擇Rocket。下來我們就就詳細討論下Rocket。

Rust Web框架有哪些

Rocket

Rocket設(shè)計原則

首先看下rocket的設(shè)計原則，這也是其他框架沒有的，而且他們實際代碼落地上也履行的不錯，具體原則如下：

Security, correctness, and developer experience are paramount.
All request handling information should be typed and self-contained
Decisions should not be forced

筆者的理解：

安全性，正確性和開發(fā)人員經(jīng)驗至關(guān)重要。這就充分挖掘了rust安全方面的優(yōu)勢，且對各語言開發(fā)人員友好，后面講到request、guards這兩個組件再展開下;
所有被處理請求信息都必須指定類型。這樣也對開發(fā)人員有所約束，比如在使用Responder組件就深有感觸;
不應(yīng)該強行限制。他的模板、序列化、會話等組件，幾乎所有的功能都是可選擇的插件形式。對于這些，Rocket都有官方庫和支持，完全可以自由選擇和替換。所以，Rocket是Rust Web框架里面，完美的平衡了自由和約束。下面我們就幾個重要組件詳細展開。

RequestGuards

RequestGuards有些類似java的spring框架的velidator，是代表任意驗證策略的類型，驗證策略通過FromRequest實現(xiàn)。RequestGuards沒有數(shù)量限制，實際使用中根據(jù)自己需求添加，也可以自定義Guards。舉個例子：

#[get("/<param>")] fn index(param: isize, a: A, b: B, c: C) -> ... { ... }

上述例子中的A、B、C都是具體的實現(xiàn)，比如A驗證auth，B驗證計數(shù)，C具體業(yè)務(wù)校驗等;也可以用框架已經(jīng)實現(xiàn)的guard，或者自己定義，整體還是非常靈活。guard組件也是履行他的第一個設(shè)計原則：正確性、安全性;

Responder

我們直接看下Responder的定義：

pub trait Responder {     /// Returns `Ok` if a `Response` could be generated successfully. Otherwise,     /// returns an `Err` with a failing `Status`.     ///     /// The `request` parameter is the `Request` that this `Responder` is     /// responding to.     ///     /// When using Rocket's code generation, if an `Ok(Response)` is returned,     /// the response will be written out to the client. If an `Err(Status)` is     /// returned, the error catcher for the given status is retrieved and called     /// to generate a final error response, which is then written out to the     /// client.     fn respond_to(self, request: &Request) -> response::Result; }

筆者翻了一下這個trait的代碼記錄，從16年最開始設(shè)計就已經(jīng)確定，非常穩(wěn)定，之后再沒有更新過。respond_to返回的Result，他封裝了一下，要么是OK，要么是一個Err的status。另外內(nèi)置實現(xiàn)了常用的類型( str 、String、 [u8] 、 File、 Option、 Status )，基本覆蓋絕大部分業(yè)務(wù)場景;如果還不能滿足，那你也可以實現(xiàn)自定義的responder。這也就體現(xiàn)他的第二設(shè)計原則：類型約束。不像其他的框架，比如Actix-web也有responder，但也是最近的版本才穩(wěn)定下來。如下要想自定義怎么辦? 這是一個自定義的例子：

impl Responder for Person {     fn respond_to(self, _: &Request) -> response::Result {         Response::build()              .sized_body(Cursor::new(format!("{}:{}", self.name, self.age)))              .raw_header("X-Person-Name", self.name)             .header(ContentType::new("application", "x-person"))             .ok()      }  } #[get("/person")]  fn person() -> Person { Person { name: "a".to_string(), age: 20 } }

這就是自定義的一個responder，直接返回一個Person對象;也可以加上err的處理;看起來還是比較簡單吧。我們可以對比下Actix-web的responder的實現(xiàn)：

pub trait Responder {     /// The associated error which can be returned.     type Error: Into<Error>;      /// The future response value.     type Future: Future<Output = Result<Response, Self::Error>>;      /// Convert itself to `AsyncResult` or `Error`.     fn respond_to(self, req: &HttpRequest) -> Self::Future;       fn with_status(self, status: StatusCode) -> CustomResponder<Self>         where             Self: Sized,     {         CustomResponder::new(self).with_status(status)     }       fn with_header<K, V>(self, key: K, value: V) -> CustomResponder<Self>        &hellip; &hellip; }

Actix-web是19年3月份才有這個組件的，status，header還是后來加;實現(xiàn)的起來復(fù)雜的多;

State

我們看下Rocket的State組件，也是最后一個原則的體現(xiàn)。直接舉例說明：

use rocket::State; use rocket::response::content;  struct HitCount(AtomicUsize);  #[get("/")] fn index(hit_count: State<HitCount>) -> content::Html<String> {     hit_count.0.fetch_add(1, Ordering::Relaxed);     let msg = "Your visit has been recorded!";     let count = format!("Visits: {}", count(hit_count));     content::Html(format!("{}<br /><br />{}", msg, count)) }  #[get("/count")] fn count(hit_count: State<HitCount>) -> String {     hit_count.0.load(Ordering::Relaxed).to_string() }  fn rocket() -> rocket::Rocket {     rocket::ignite()         .mount("/", routes![index, count])         .manage(HitCount(AtomicUsize::new(0))) }

這是一個計數(shù)器的簡單實現(xiàn)，通過state注入到handle中，每次訪問/都加1;也可以通過/cout接口拿到當(dāng)前計數(shù);這兩接口是無狀態(tài)的，但count是全局的，這就是state的魅力; 當(dāng)然state可以干的事情很多，另外也內(nèi)置實現(xiàn)了Request-local state，類似于thread-local 可以做鏈路跟蹤;

Fairing

Rocket還有個Fairing組件，結(jié)合上面提到的state組件，可以實現(xiàn)應(yīng)用啟動時，或者state的attach時，請求和響應(yīng)時的一些定制;比如定制filter，日志等插件都可以實現(xiàn);

#[derive(Default)] struct Counter {     get: AtomicUsize,     post: AtomicUsize, } impl Fairing for Counter {      fn on_request(&self, request: &mut Request, _: &Data) {   &hellip; &hellip;}      fn on_response(&self, request: Request, response: mut Response)       {&hellip; &hellip;} } fn rocket() -> rocket::Rocket {     rocket::ignite()         .mount("/", routes![&hellip; , &hellip;])         .attach(Counter::default())            &hellip; &hellip; }

這是一個根據(jù)請求方法不同而分別計數(shù)功能，你也可以實現(xiàn)Counter的attach的事件處理;但跟filter不同，F(xiàn)airing更通用些。其特點如下：

掛載在Request的生命周期
不能終止或者直接響應(yīng)Request
不能將非請求數(shù)據(jù)注入Request
可以檢查或者修改配置
只有attach了才能觸發(fā)
順序很重要

Fairing可以應(yīng)用在一些動態(tài)改配置的場景，或者多種環(huán)境的復(fù)雜配置場景;且官方貼心的內(nèi)置了Adhoc實現(xiàn)，方便開發(fā)人員快速實現(xiàn)。

至此，Rocket的特性就講完了，所以建議大家根據(jù)自己的實際需求，來選擇自己合適的框架。

壓測數(shù)據(jù)參考

最后我們給出之前做的壓測結(jié)果：

Rust Web框架有哪些

感謝各位的閱讀，以上就是“Rust Web框架有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Rust Web框架有哪些這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！

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